目的是研究影响锅炉蒸汽质量的诸因素，寻求获得纯净蒸汽和制定热力设备合理运行工况、炉水工况。蒸汽的质量既与水质（补给水、锅炉给水和炉水）有密切的关系，又与锅炉的型式、燃烧工况、锅内装置及运行参数有关。通过试验，可以确定锅筒锅炉蒸汽质量与上述诸因素的关系，从而制定合理的工况和锅炉水质控制标准。

在以下情况下，一般应进行锅炉的热化学试验：①新安装的锅炉投入运行时。②锅炉补给水处理方式有较大变化时。③炉水处理方式改变，使炉水离子间比值发生较大变化时。④发现过热器和汽轮机叶片上积盐较多时。⑤提高锅炉出力或改变锅内装置时。⑥锅炉工作特性改变（如由带基本负荷改为调峰运行时）和锅炉热工况改变（如燃料的变化）时。此外，凝汽器长期泄漏、凝结水处理不正常、补给水水质经常不合格时都会影响水汽质量，也应进行热化学试验。

一般包括在锅炉额定工况下炉水最高允许含盐量的确定。通常以钠离子和二氧化硅作为控制指标；在锅炉额定工况、炉水最高允许含盐量的70%～80%的条件下，做出锅筒水位以及水位的变化幅度对蒸汽质量的影响；在炉水最高允许含盐量的70%～80%的条件下，锅炉从最低容许负荷升至最高容许负荷过程中不同的稳定负荷以及负荷变化幅度对蒸汽质量的影响。此处还包括热工况、化学工况等和蒸汽质量的关系。对一台确定的锅炉而言，蒸汽湿分随锅炉负荷增大而增加，当达到临界负荷时，蒸汽湿分就急剧增大，使蒸汽质量恶化，故锅炉运行时的最大负荷应低于临界负荷；锅筒水位增高后，蒸汽空间高度相对减小，汽水自然分离的距离缩短，增大了蒸汽的湿分；锅炉运行压力骤然降低，引起剧烈蒸发，蒸汽湿分也随之增大。这些运行工况的综合参数为蒸发面负荷，即蒸发强度，它指单位时间内单位面积蒸发面所产生的蒸汽容积量，亦即蒸汽穿过蒸发面的流速。当锅炉负荷、压力剧变时，蒸发强度则随之骤变，导致锅水强烈沸腾，增强水滴的携带。随着炉水浓度（含盐量）增加，虽然蒸汽湿分基本没有变动，但蒸汽中杂质含量上升，当炉水达到临界浓度时，则蒸汽大量带水，使蒸汽中杂质急剧增加。这表明蒸汽品质不仅和锅炉运行工况、锅内装置等有关，还和炉水的含盐量、组成、pH乃至锅炉参数有关。因此，应该通过热化学试验确定每台锅炉的临界负荷、压力、水位和炉水浓度（高压及以上锅炉包括硅化合物），以及其他与保证蒸汽质量有关的条件。

锅炉开始进行这种试验时，是在影响蒸汽质量的诸因素中选定并变动一个因素，固定其余因素，检测蒸汽质量，然后再对其他诸因素依次进行试验。对于锅筒锅炉一般先做炉水浓度试验。保持锅炉负荷、压力为额定值，维持中间水位，关闭排污，使炉水浓度缓慢上升（如果炉水浓度上升太慢，可利用炉内加药系统或给水加药系统向炉内加入与炉水等成分的杂质）。当上升到某一浓度发现蒸汽质量超标时，停止炉水浓缩，打开连续排污至蒸汽质量刚合格，此时的炉水浓度为最高允许含盐量。锅炉负荷试验是在炉水最高允许含盐量的70%～80%、锅筒中间水位的条件下进行的改变负荷大小与波动速率的试验。锅筒水位等因素的试验与此相仿。热化学试验除初始的全面试验外，还可根据需要进行各种单项试验。

中国火电厂均采用除盐水作为锅炉补给水，大容量机组一般设置凝结水净化系统，锅炉给水水质有了很大提高，炉水盐类浓度大幅度下降，蒸汽质量明显改善。但是随着锅筒运行压力的增高，蒸汽的溶解携带和机械携带都明显增强，机组蒸汽通流部分积盐现象仍然比较严重。因此，对于亚临界压力锅筒锅炉而言，热化学试验是一项必做试验项目。